鄭滟雷，王光全（中國聯通網絡技術研究院，北京 100048）

1 背景

中國聯通OTN 網絡采用分區(qū)域部署，形成了網絡的區(qū)域化管理模式。全國分為一級干線網絡、省級二干網絡和本地網。受制于管理體制，省內的OTN 網絡可通過省內的廠家網管系統(tǒng)進行管理；一級干線網絡則由架設在集團層面上的OTN 網絡管理系統(tǒng)進行管理。這樣當存在跨省的傳輸資源調度或是省內跨廠家網絡之間做業(yè)務時，則需要將可用的光通路一段段拼接起來形成完整的業(yè)務電路，耗時有時長達數星期之久。即使業(yè)務通了，但仍無法做到端到端地查看業(yè)務路由，無法發(fā)起端到端的業(yè)務性能質量監(jiān)測。

當前大客戶專線用戶的市場競爭越發(fā)激烈。專線用戶不僅僅需要快速高效的業(yè)務一鍵式開通，同時可以針對端到端的業(yè)務全程把控業(yè)務的時延等性能參數，很明顯原先逐段式電路拼接的方式已不能滿足用戶的需要。中國聯通積極應對專線用戶多樣化需求的變化，摒棄了傳統(tǒng)綜合網管面向設備網管的業(yè)務開通及維護方案，直接采用SDN 的技術構建傳輸網的業(yè)務管控體系方案。2017 年中國聯通聯合設備廠家率先發(fā)起基于IETF-YANG 的ACTN 國內行標編制工作。在接下來的SDOTN 網絡建設過程中，結合中國聯通自身業(yè)務需求，多次修正和完善IETF-ACTN 相關模型。中國聯通SDOTN的建設思路如圖1所示。

圖1 中國聯通SDOTN建設方案

SDOTN控制器系統(tǒng)部署后，需要將SDOTN系統(tǒng)和運營商的其他O 域系統(tǒng)進行對接，以形成從業(yè)務開通系統(tǒng)，到SDOTN-ACTN 網絡上實現業(yè)務電路創(chuàng)建的閉環(huán)流程。本文后續(xù)將重點描述SDOTN 系統(tǒng)和O 域系統(tǒng)中資源管理系統(tǒng)的對接接口實現。

2 問題分析

中國聯通在2016 年完成了OSS 2.0 的初步規(guī)劃，OSS 2.0 由網絡管理域、運維管理域和服務支撐域3 個系統(tǒng)有機整合而成。資源管理系統(tǒng)是OSS框架運維管理域的系統(tǒng)之一，是OSS 的一個重要組成部分。資源管理系統(tǒng)為“運維管理域體系中的核心數據庫，能夠實現對全網所有物理和邏輯資源的管理”。資源管理系統(tǒng)涵蓋全程全網全專業(yè)涉及的相關路由資源，比如基礎空間（含機房物理設備等）資源、基礎設施（管道/桿路網絡資源）資源、光纜網絡資源以及各個專業(yè)網絡資源等。單從傳輸專業(yè)來看，包括波分系統(tǒng)、同步數字傳輸系統(tǒng)、多業(yè)務承載網絡、BITS、微波、衛(wèi)星等網絡的網元節(jié)點設備、傳輸節(jié)點、電路路由、時隙、通道、復用段、邏輯端口、波道、波道路由。其重要性不言而喻。

資源管理系統(tǒng)分為總部資源管理系統(tǒng)和省級資源管理系統(tǒng)。縱向上看，總部資源管理系統(tǒng)和省級資源管理系統(tǒng)之間通過部省接口實現連接，總部系統(tǒng)通過該部省接口獲取省內骨干部分和本地網部分的電路路由信息和數據。橫向上，資源管理系統(tǒng)與OSS 內的傳輸、數據、移動等專業(yè)綜合網管系統(tǒng)、電子運維系統(tǒng)、客戶網管系統(tǒng)等之間通過接口實現信息共享。OSS中資源管理系統(tǒng)采用“兩級系統(tǒng)，三級應用”的方式，總部和各省分分別設有資源管理系統(tǒng)，實現總部、省公司、地市公司的三級應用。

當前基于ACTN 的SDOTN 網絡架構已經穩(wěn)定部署，集團一級系統(tǒng)和省分二級系統(tǒng)都在抓緊時間進行部署。這里以金融專網為例，金融專網由于建設得比較早，當前已經構成了端到端的網絡。金融專線業(yè)務可以拉通全國主要的城市，而且直接在集團層面的一級OTN 業(yè)務編排器上開通金融業(yè)務。金融專網需要接入到生產流程系統(tǒng)中，這就面臨著和已有O 域其他系統(tǒng)對接的問題。結合中國聯通OSS 2.0 的布局思想和要求，當訂單傳遞業(yè)務號碼到業(yè)務開通系統(tǒng)后應接入ACTN一級業(yè)務編排器系統(tǒng)。其架構如圖2所示。

圖2 SDOTN和O域系統(tǒng)對接圖

從圖2中不難看出，O 域系統(tǒng)涉及到3個系統(tǒng)功能模塊，分別是總部資源管理系統(tǒng)、業(yè)務開通系統(tǒng)以及SDOTN 一級業(yè)務編排器系統(tǒng)。不同模塊涉及到不同的管理部門。

資管系統(tǒng)用于接收業(yè)務流轉的訂單，進行數據核查匹配。通?？蛻艚浝韽膬炔肯到y(tǒng)上選定的用戶接入側信息，需要經過資管系統(tǒng)核查相關的數據，形成準確數據。然后將經過資管系統(tǒng)認可符合用戶需求的業(yè)務配置信息發(fā)送到業(yè)務開通系統(tǒng)。這個接口是已有的內部接口。

業(yè)務開通系統(tǒng)經過訂單信息的透傳，直接將適用于業(yè)務開通的業(yè)務模型下發(fā)到ACTN-SDOTN 的一級業(yè)務編排器系統(tǒng)上執(zhí)行網絡側的電路開通服務。目前業(yè)務開通系統(tǒng)到一級業(yè)務編排器之間是非標準接口。該接口標準的制訂需要網絡系統(tǒng)側和O域系統(tǒng)開發(fā)者共同確認接口需求。

一級業(yè)務編排器和廠家控制器之間采用的是中國聯通自主定制符合ACTN 模型的接口規(guī)范，該接口在ACTN 控制器架構中屬于控制器的北向接口。業(yè)務下發(fā)成功后，網絡及業(yè)務狀態(tài)將從廠家控制器上報通知到業(yè)務開通系統(tǒng)，該接口也支持查詢業(yè)務狀態(tài)操作。業(yè)務開通系統(tǒng)將開通的成功信息返回給報竣系統(tǒng)。

當前的資管系統(tǒng)使用TMF-MTOSI 接口從廠家設備管控系統(tǒng)上獲得資源數據。資管系統(tǒng)需要將這部分數據結構轉換成適合業(yè)務開通系統(tǒng)的數據下發(fā)至ATCN-OTN一級業(yè)務編排器。

在第3 章中，首先介紹IETF-ACTN 控制器系統(tǒng)框架和功能，然后對當前控制器北向接口上的SDN 接口模型做一下分析。由于資管系統(tǒng)需要搜集并存儲業(yè)務路由數據，因此還將重點描述資管系統(tǒng)應對XML-ID和ACTN-ID的轉換工作。

3 解決問題的建議

3.1 ACTN控制器系統(tǒng)的能力

當前的ACTN 方案將重心放在通過控制器的北向接口實現對TE 網絡（具備流量工程特征的網絡，如OTN 或分組增強型OTN 網絡、MPLS-TP 網絡等）的資源控制。ACTN 控制器架構整體方案如圖3 所示。ACTN 方案將網絡轉換為一組抽象的模型，網絡中的硬件/配置數據/狀態(tài)數據將以對象單元的模型結構化，表達了各種對象以及對象之間的關系?；谶@套模型開發(fā)應用邏輯，通過對模型的增刪改查，從而實現對網絡的控制與管理。實現的功能包括：

a）ACTN 控制器可以對傳送網絡資源進行層次化的抽象。實現一定程度上的拓撲展現，業(yè)務規(guī)劃，業(yè)務快速開通以及性能診斷調測。

b）ACTN 控制器可以響應客戶側的多樣化請求，比如具有針對資源的創(chuàng)建、修改、監(jiān)控和刪除能力。

c）ACTN 控制器在抽象的基礎上，屏蔽了廠家網絡資源的差異性，能夠向上層客戶（如業(yè)務編排器）提供統(tǒng)一的網絡視角，為用戶創(chuàng)建端到端的業(yè)務電路。

d）ACTN 控制器提供了豐富的網絡維護能力，比如業(yè)務故障診斷、業(yè)務性能查詢等。

3.2 ACTN控制器北向接口模型

中國聯通選擇基于ACTN 的建模方案，通過設備控制器在OTN/POTN 網絡上實現業(yè)務快速開通。當前集團公司層面和省分公司都在以SDOTN 網絡架構為目標，全力建設全方位一體化的ACTN-SDOTN 網絡。中國聯通以網絡用戶的需求為指導，結合主流設備控制器的實現能力，要求在設備控制器北向接口上實現拓撲管理及業(yè)務發(fā)放管理等能力。

圖3 ACTN框架

設備控制器北向接口以業(yè)務發(fā)放為核心，展現出當前IETF-ACTN 三大基礎功能模塊，分別為拓撲模型、隧道模型以及業(yè)務模型。

業(yè)務模型主要是為了描述與業(yè)務相關的屬性及操作，更多的屬性來自用戶對于業(yè)務的需求。當然業(yè)務表達了客戶信號的承載方式的不同，導致了業(yè)務模型除了一些通用屬性，比如用戶信號的接入節(jié)點、接入端口外，還具有業(yè)務自身的屬性特征，比如OTN 業(yè)務和EOO 業(yè)務本質上有很大差別。以OTN 業(yè)務為例，中國聯通根據自身需要擴展了當前的draft-ietf-ccamp-client-signal-yang 模型，圖4 展現了當前工程上應用的OTN業(yè)務YANG-tree。

圖4 OTN業(yè)務的YANG-Tree

OTN 業(yè)務是較為簡單的一種業(yè)務，從上述模型中可以看到需要在業(yè)務模型中插入業(yè)務所在服務層隧道的索引。OTN 隧道的模型是當前ACTN 中較為重要的模型，不僅僅是因為其是業(yè)務的承載服務層，更為重要的是業(yè)務層的重要特性都是通過隧道模型來體現的，如保護特性、路由約束條件和路由策略、隧道的帶寬特性等。

不論是業(yè)務模型還是隧道模型都需要獲得參數值，這些配置數據點依靠一個很重要的只讀模型，就是拓撲模型，當前狀況下僅支持查詢接口。拓撲模型構建了ACTN 統(tǒng)一的模型，也就是說各個層次化的拓撲都將在一個統(tǒng)一的拓撲模型中進行描述。

中國聯通SDOTN 網絡接口模型的開發(fā)與實現是基于IETF-YANG 通用標準，同時根據自身網絡及業(yè)務需要，對當前的一些drafts 做了繼承和擴展，形成了中國聯通的企業(yè)應用版本。這些工程應用的模型版本豐富了IETF 模型內容，中國聯通的實踐經驗，為IETF組織做出了較大的應用貢獻。

3.3 XML-ID和ACTN-ID的轉化

業(yè)務開通系統(tǒng)實現的是業(yè)務數據的制作以及執(zhí)行業(yè)務指令激活。業(yè)務開通系統(tǒng)通過定制化的業(yè)務模板下發(fā)接口對接SDOTN 控制器，即一級業(yè)務編排器系統(tǒng)。一級業(yè)務編排器系統(tǒng)通過標準化的MPI接口完成業(yè)務電路的自動開通、性能診斷。當業(yè)務電路成功開通后，將形成的業(yè)務ID 信息通告給報竣單元系統(tǒng)。業(yè)務開通系統(tǒng)是業(yè)務開通整體流程中重要的一個環(huán)節(jié)，通過SDN連接到業(yè)務編排器系統(tǒng)的接口。

資源管理系統(tǒng)的作用是搜集全程的業(yè)務電路路由相關的數據信息。資源管理系統(tǒng)通過MTOSI 接口的方式從廠家管控平臺上獲得資源數據。由于IETFACTN 接口可以獲得業(yè)務的明細路由是以端口方向（節(jié)點）按需排列的方式，因此從實際意義上來講沒有獲得端到端的全程路由。這個工作仍舊需要通過MTOSI 接口到廠家網管上查詢獲得。另外，當業(yè)務電路創(chuàng)建成功后，將返回給業(yè)務開通系統(tǒng)業(yè)務ID（uuid形式）。工程報竣單元將把該業(yè)務ID 以消息的形式通知給資源管理系統(tǒng)。資管系統(tǒng)為了獲得端到端的全程路由，需要將業(yè)務ID 轉換成業(yè)務的SNC，則需要調取另外一個MTOSI 的關鍵接口。資源管理系統(tǒng)是業(yè)務開通整體流程中的一個關鍵環(huán)節(jié)，也是難點所在。

a）ACTN 產生的業(yè)務路由數據。當業(yè)務電路創(chuàng)建成功后，管控系統(tǒng)將形成一條端到端業(yè)務的路徑數據，使用record-route-subobject 屬性來表達網元跳數明細路由，按照index 的次序提供網元及端口的指定數據，其數據結構如圖5所示。從數據中可以看出，ACTN 僅能提供業(yè)務路由的網元及端口標識，無法提供網元內部的交叉連接關系。

b）將XML 數據轉換成ACTN 的標識。資管系統(tǒng)接收流轉系統(tǒng)的業(yè)務工單需求，資管系統(tǒng)將對業(yè)務數據進行核配。在將符合要求的數據推送給業(yè)務開通系統(tǒng)之前，應將資管系統(tǒng)中的XML 格式的RDN 數據轉換成IETF 模型中對應的邏輯數據，以便在ACTN 控制器接口系統(tǒng)中進行識別。以獲取網元端口對應的標識為例，資管系統(tǒng)將物理2-1 端口信息填入到該查詢接口中，到廠家網管平臺上獲得其對應的ACTN 端口標識為TP-ID，如圖6所示。

圖5 ACTN的業(yè)務路由數據

圖6 通過XML信息查詢ACTN標識

c）查詢及存儲業(yè)務詳細路由。當業(yè)務創(chuàng)建成功后，SDOTN 控制器系統(tǒng)將ACTN 的業(yè)務標識clientsvc-name 數據以通知的形式上報給業(yè)務開通系統(tǒng)及報竣系統(tǒng)。報竣系統(tǒng)隨即通知資管系統(tǒng)，將該ACTN的業(yè)務數據（包含源宿網元及端口）進行實際占用狀態(tài)的標注。針對這條已創(chuàng)建成功的業(yè)務電路，閉環(huán)流程的終點應是在資管系統(tǒng)中記錄及存儲這條業(yè)務的端到端路由數據信息。資管系統(tǒng)需要使用ACTN-ID 和XML-ID 的轉換接口，從設備管控平臺上查詢到SNC的name。根據該業(yè)務的SNC-name獲得SNC的路由明細（帶有網元內部交叉連接關系），將使用標準的MTOSI接口，這里就不再贅述。

4 總結

本文給出了中國聯通建設SDOTN 網絡時，與O 域系統(tǒng)對接的解決方案，并就系統(tǒng)對接的接口進行了論述。

國內各大電信運營商的O 域系統(tǒng)存在差異，但整體功能模塊需求及接口實現是類似的。中國聯通于國內率先打造SDOTN 一體化的網絡部署，必然涉及到SDOTN 網絡側和運營商O 域系統(tǒng)如何對接這塊“難啃的硬骨頭”問題。經過近半年多的方案論證，尤其當傳統(tǒng)網絡管理域接口和SDN 技術控制域接口相結合時，衍生出多套對接方案。最終的方案是考慮到保障當前O 域已有的業(yè)務流程不動，通過簡單擴充少量的系統(tǒng)接口，使得整體的SDOTN 業(yè)務開通流程可以合理地盡快運轉起來，同時保證了SDOTN 網絡的SDN 特性不變。